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简易光谱仪的制作以及波长校准
2017/04/09
IP:广东

材料:硬纸盒+光盘一个 IMG_20170409_003645.jpg 然后。。光盘剪下一片,热熔胶粘上。。

注意调节光盘角度,使能从观察孔看见彩色的光谱 IMG_20170409_011112.jpg 盒子内部涂成黑色是为了减少反射光线干扰光谱的观察

盒子前面用锡纸做个进光用的窄缝 IMG_20170409_011126.jpg 完成。。 IMG_20170409_011248.jpg 注意观察口和窄缝是分别在盒子不同的两端的蛤。。

用来对着大号白炽灯"浴霸"拍一张

yubaa.jpg 钨丝灯发出的光谱是均匀的连续光谱。。

用Octave(开源版matlab)把光谱部分截出来

2017-04-09 04-19-19屏幕截图.png (RGB分别的分量)

很漂亮。。但是怎么知道具体的波长呢?

按照人眼的感光特性,R,G,B三种视椎细胞分别对559,531,419nm波长的光响应最大。。也就是图中的峰值。。 虽然没有查相机CCD感光单元的特性,但是不负责任地推断一下,既然相机拍出的照片人眼看起来并无异常,那么就可以姑且认为它对不同波长的光响应特性余人眼类似。。于是用三个波峰的位置对三个波峰的波长做一下拟合就可以得出其余各点的波长。。(实际上相机的曲线受白平衡等设置和具体CCD参数的影响,要更精确的校准应使用多个不同的激光笔等单色光源。。不过手上没有。。)

实践证明对于精确度不高的应用使用简单的线性回归就能达到较好的近似。。

节能灯(黄色)光谱: 2017-04-09 04-41-28屏幕截图.png

LED背光液晶屏幕(白)光谱: 2017-04-09 04-43-33屏幕截图.png


附送:matlab代码
attachment icon jiaozhun.m 1.40KB M 203次下载
attachment icon fenguang.m 0.40KB M 175次下载

先使用"jiaozhun.m"对波长轴校准(须准备白炽灯)

然后使用"fenguang.m"来查看其他光谱。

注意: 1.校准用图片和后来查看的图片用照相机拍摄的角度和位置必须完全一致,推荐的做法是把简易光谱仪用透明胶粘在相机上确保不会移动。。 2.无需自己剪切图片。。程序中自带剪切功能。。但请注意保持图片方向与光谱方向完全一致,左蓝右红,不要歪斜。。

[ 修改于9年8个月前 - 2017/04/09 20:32:52 ]
来自:
数理化/物理
15
1
zx-16533作者
9年7个月前IP:广东
834094
12楼
引用 smith:
锡箔纸用剃须刀刀片应该效果更好
确实如此,但是实际上如果窄缝太窄进入的光太少手机的摄像头就很很难拍摄到了。。
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